Презентация на тему "ДИОКСИД СЕРЫ"

Содержание

• 
  Слайд 1

  ДИОКСИД СЕРЫ

• 
  Слайд 2

  Основные свойства

  Диоксид серы, SO2, (Окси́дсе́ры (IV), серни́стый газ, серни́стыйангидри́д) ,Бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички). Под давлением сжижается при комнатной температуре. Растворяется в воде с образованием нестойкой сернистой кислоты;растворимость 11,5 г/100 г воды при 20 °C, снижается с ростом температуры. 2

• 
  Слайд 3
  

  3 Воздействие на окружающую среду Участвует в образовании кислотных осадков, что в свою очередь приводит к повышению кислотности почв и водоемов. Негативно влияет на растительный покров

• 
  Слайд 4
  

  4 Схема образования кислотных осадков

• 
  Слайд 5
  

  Продолжительность жизни» самого сернистого газа в атмосфере сравнительно невелика (от двух-трех недель, если воздух сравнительно сухой и чистый, до нескольких часов, если воздух влажен и в нем присутствует аммиак или некоторые другие примеси). Он, растворяясь в каплях атмосферной влаги, в результате каталитических, фотохимических и других реакций окисляется и образует раствор серной кислоты. Агрессивность выбросов еще более возрастает. В конечном счете переносимые воздушными массами сернистые соединения переходят в форму сульфатов. Их перенос в основном происходит на высоте от 750 до1500 м, где средние скорости близки к 10 м/с, и дальность переноса сернистого газа простирается до 300—400 км. На этом же удалении от источника выбросов в струе переноса отмечается максимум концентрации раствора серной кислоты. Ее обнаруживают и на расстоянии до 1000—1500 км, где в основном завершается ее переход в форму сульфатов. 5

• 
  Слайд 6

  Токсическое действие

  Люди по-разному реагируют на двуокись серы. Некоторые безболезненно переносят до 4 г сульфита в день (т.е. примерно 50 мг на 1 кг массы тела), а другие уже после приема очень малых количеств жалуются на головные боли, тошноту, понос или ощущение тяжести в желудке. Связанная сернистая кислота действует на организм, в принципе, так же, как и свободная. Различие заключается лишь в силе и быстроте реакции, что объясняется разной кинетикой.  Симптомы при отравлении сернистым газом — насморк, кашель, охриплость, першение в горле. При вдыхании сернистого газа более высокой концентрации —удушье, расстройство речи, затруднение глотания, рвота, возможен острый отёк лёгких. 6

• 
  Слайд 7
  

  Вывод: Токсическое действие двуокиси серы на человека весьма многообразно. В первую очередь оно связано с раздражением верхних дыхательных путей, что при длительном воздействии даже малых концентраций приводит к возникновению бронхитов и других заболеваний органов дыхания, к снижению иммунобиологической реактивности организма. Неблагоприятное действие сернистого ангидрида может усиливаться при воздействии многих других вредных веществ, например окиси углерода и окислов азота.ПДК м.р.  0,5 мг/м3, ПДК р.з. 10,0 мг/м3 7

• 
  Слайд 8

  Диоксид серы в атмосфере

  Попадает в атмосферу при сжигании серосодержащих видов топлива ( в первую очередь угля и тяжелых фракций нефти),природного газа, а также при выплавке цветных металлов и производстве серной кислоты.   8

• 
  Слайд 9
  

  SО2 получают сжиганием серы, а также как побочный продукт обжига медных и цинковых сульфидных руд. Основной промышленный способ получения SО2-из железного колчеданаFeS2. Горячий обжиговый газ, полученный при сжигании FeS2  (4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2), после отделения пыли обрабатывают слабой холодной H2SO4; при этом примеси (As2O3, SeO2 и др.) образуют туман, их отделяют в электрофильтрах; затем SО2 сушат.

• 
  Слайд 10
  

  Пирометаллургические предприятия цветной и чёрной металлургии, а также ТЭС ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида. Наибольших концентраций сернистый газ достигает в северном полушарии, особенно над территорией США, зарубежной Европы, европейской части России, Украины. В южном полушарии оно ниже. 10

• 
  Слайд 11

  Основные методы очистки газов от диоксида серы:

  Аммиачный Аммиачно-сернокислотный Аммиачно-циклический Известковый Магнезитовый Марганцевый Сорбционный 11

• 
  Слайд 12

  Аммиачный метод

  Процесс очистки газов от SO2 аммиачным методом заключается в промывке газа аммиачной водой. При этом протекает реакция SO2 + 2NH3 + H2O = (NH4) + 2SO3; (NH4)2 SO3 + SO2 + H2O = 2 NH4 + HSO3. В газовую смесь впрыскивают аммиак, который, взаимодействуя c кислыми веществами, образует соединения аммония. Собранная на электрофильтре твердая фаза направляется на регенерацию аммиака, благодаря чему расход аммиакав процессе невелик. 12

• 
  Слайд 13
  

  13 А) Сорбционный метод Б) Аммиачно-циклический метод В) Аммиачно-сернокислотный метод

• 
  Слайд 14
  

  Вывод: Преимущества: Так как при взаимодействии сернистого газа с аммиачной водой получаются аммиачные соли, используемые как удобрение в сельском хозяйстве, аммиачный метод очистки газов от SO2перспективен. Позволяет одновременно с очисткой газов от SO2 получать сульфит и бисульфит аммония, которые используются, как товарные продукты либо разлагаются кислотой с образованием высококонцентрированной SO2 и соответствующей соли. Недостатки: Аммиачные методы относительно экономичны и эффективны, но недостаток их - безвозвратные потери дефицитного продукта - аммиака. 14

• 
  Слайд 15

  Абсорбционный метод

  Очистка газовых выбросов проходит путем разделения газовой смеси на составные части за счет поглощения одной или нескольких вредных примесей (абсорбатов), содержащихся в этой смеси, жидким поглотителем (абсорбентом) с образованием раствора. Контакт очищаемых газов с абсорбентом осуществляется пропусканием газа через насадочную колонну, либо распылением поглощающей жидкости, либо барботажем через ее слой. 15

• 
  Слайд 16
  

  16 Вода, водные растворы: Na2SO3 (18-25%-ные), NH4OH (5-15%-ные), Са(ОН)2, Na2CO3 (15-20%- ные), NaOH (15-25%-ные), KОН, (NН4)2SО3 (20-25%-ные), ZnSO3, K2СО3; суспензии CaO, MgO, СаСОз, ZnO, золы; ксилидин-вода в соотношении 1 : 1, диметиланилин C6H3(CH3)2NH2 Основные абсорбенты:

• 
  Слайд 17
  

  Преимущества: Достоинство метода абсорбции заключается в непрерывности ведения технологического процесса и экономичности очистки больших количеств газовых выбросов. Недостатки: Недостаток — громоздкость оборудования и необходимость создания систем жидкостного орошения. В процессе очистки газы подвергаются охлаждению, что снижает эффективность их рассеяния при отводе в атмосферу. В процессе работы абсорбционных аппаратов образуется большое количество отходов, состоящих из смеси пыли, поглощающей жидкости и вредных примесей, которые подлежат транспортировке и утилизации, что усложняет и удорожает процесс очистки. 17

• 
  Слайд 18

  Абсорбция водой

  Абсорбция водой диоксида серы сопровождается реакцией SO2 + Н2O → H+ + HSO3- Растворимость SO2 в воде мала. В связи с низкой растворимостью диоксида серы в воде для очистки требуется большой ее расход и абсорберы с большими объемами. Удаление SO2 из раствора ведут при нагревании его до 100 °С. Таким образом, проведение процесса связано с большими энергозатратами. 18

• 
  Слайд 19
  

  В Норвегии разработан процесс «Flakt-Hydro», в котором в качестве поглотителя SO2 используют морскую воду, которая имеет слабощелочную реакцию. За счет этого растворимость в ней SO2 возрастает. 19

• 
  Слайд 20
  

  Схемы установки абсорбции диоксида серы:а – морской водой:1 – электрофильтр; 2, 3 – абсорберы; 4 – подогреватель; 5 – реактор;б – суспензией известняка: 1 – абсорбер; 2 – сборник; 3 – вакуум-фильтр 20

• 
  Слайд 21
  

  Газы сначала очищают от золы в электрофильтрах или мультициклонах, а затем охлаждают в скруббере Вентури водой. Абсорбцию SO2 проводят в полом скруббере, после которого газы нагревают теплом горячих топочных газов, частично отобранных после экономайзера. Сточные воды после скруббера и абсорбера обрабатывают воздухом для окисления сульфитных соединений в сульфатные и сбрасывают в море. 21

• 
  Слайд 22

  Адсорбционный метод

  При адсорбционных методах газы поглощаются твердыми пористыми веществами. Поглощаемые молекулы газа удерживаются на поверхности твердых тел за счет физической адсорбции (силы Ван-дер-Ваальса) либо химическими силами. Адсорбция рекомендуется для очистки газов с невысокой концентрацией вредных компонентов. Адсорбированные вещества удаляются из адсорбентов десорбцией инертным газом или паром. В некоторых случаях проводят термическую регенерацию. Адсорбционную очистку газов проводят в аппаратах адсорберах периодического и непрерывного действия. 22

• 
  Слайд 23

  Основные адсорбенты:

  При адсорбции газов, содержащих SO2, применяют активированные угли, полукоксы, активированный силикагель, карбонат кальция, активированный MnO2. 23

• 
  Слайд 24
  

  Вывод: Преимущества: Достоинствами этого процесса являются высокая степень очистки, газы не охлаждаются, и отсутствуют жидкости. Недостатки: Основной недостаток адсорбционного метода заключается в большой энергоемкости стадий десорбции и последующего разделения, что значительно осложняет его применение для многокомпонентных смесей. 24

• 
  Слайд 25

  Хемосорбция

  Метод хемосорбции основан на поглощении газов и паров твёрдыми или жидкими поглотителями с образованием малолетучих или малорастворимых химических соединений. Большинство реакций хемосорбции являются экзотермическими и обратимыми. 25

• 
  Слайд 26

  Основными хемосорбентами являются:

  Оксиды металлов (Al, Bi, Ce, Co, Cr, Cu, Fe, Hf, Mn, Ni, Sn, Th, Ti, V, U, Zr). Ионообменные смолы Кислотостойкие цеолиты (как природные так и искусственные) 26

• 
  Слайд 27

  Оксидно-марганцевая очистка

  По этому методу горячие дымовые газы (≈135°С) обрабатывают оксидом марганца в виде порошка. В процессе контакта оксида марганца с диоксидом серы и кислородом происходит реакция MnOх • nH2O+SO2+((1— х)/2)О2 → MnSO4+nH2O, где х=1,6—1,7. Образующийся сульфат марганца после его выделения из газа обрабатывают в виде водной пульпы аммиаком с целью регенерации оксида марганца: МnSО4+2NН3+(n+1)Н2О+(x—1)/2О2 → MnOх • nH2O +(NH4)2SO4. 27

• 
  Слайд 28
  

  28 1 – адсорбер; 2 – циклон; 3 – электрофильтр; 4 – дымовая труба; 5 – аммонийный скруббер; 6 – реактор; 7 – сепаратор; 8 – фильтр; 9 – кипятильник; 10 – кристаллиза¬тор; 11-центрифуга; 12 – циклон

• 
  Слайд 29
  

  Вывод: Преимуществасухих методов очистки газов от SO2: возможность обработки газов при повышенных температурах без увлажнения очищаемых потоков, что позволяет снизить коррозию аппаратуры, упрощает технологию газоочистки и сокращает капитальные затраты на нее. Наряду с этим они обычно предусматривают возможность цикличного использования поглотителя и (или) утилизацию продуктов процесса очистки газов. Недостатки:- значительные затраты на регенерацию;- необходимость выполнения реакционной аппаратуры из дорогостоящих материалов, так как процессы идут в условиях коррозионных и повышенных температурах. 29

• 
  Слайд 30

  Каталитический метод

  Каталитический метод предназначен для превращения вредных примесей, содержащихся в отходящих газах промышленных выбросов, в вещества безвредные или менее вредные для окружающей среды с использованием специальных веществ — катализаторов. Катализаторы изменяют скорость и направление химической реакции, например реакции окисления. 30

• 
  Слайд 31

  Основные катализаторы:

  В качестве катализаторов используют благородные металлы или их соединения Катализаторная масса располагается в специальных реакторах в виде насадки из колец, шаров, пластин или проволоки, свитой в спираль, из нихрома, никеля, окиси алюминия с нанесенным на поверхность этих элементов слоем благородных металлов микронной толщины. 31

• 
  Слайд 32
  

  Вывод: Преимущества: Основным преимуществом каталитических методов является их высокая чувствительность к веществам с молекулярной массой порядка 100 - Cкат, min = 10-17 г/мл = 10-11 мкг/мл. Определить такие количества вещества практически невозможно из-за загрязнения воды, воздуха, реагентов, колебаний фона. Важнейшим преимуществом каталитического метода является не только высокая чувствительность, а сочетание высокой чувствительности с простотой аппаратурного оформления и методики эксперимента. Недостатки: Самым большим недостатком каталитических методов является их относительно невысокая селективность. Часто на каталитическую активность определяемого компонента оказывают влияние вещества, образующие с ним комплексные соединения, меняющие степень его окисления и т.д. Однако в настоящее время химики-аналитики научились повышать селективность каталитических методов, используя различные приемы. 32